分析铝合金激光-电弧双面焊接激光稳定、压缩电弧的机制分析.pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com第49卷第4期机械工程学报VO1．49NO．42013年2月JOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGFeb．2013DoI：l0．3901／JME．2013．04．051铝合金激光一电弧双面焊接激光稳定、压缩电弧的机制分析水赵耀邦，2雷正龙李俐群陈彦宾(1．哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001；2．上海航天精密机械研究所上海201600)摘要：为了阐释铝合金激光．电弧双面焊激光稳定、压缩电弧的物理机理，采用对比试验的研究方法和红外测温、电弧光谱分析的技术

2、手段，分析激光对电弧作用的物理本质。结果表明，在激光匙孔未穿透条件下，激光形成的大梯度温度场为电弧提供阳极斑点是铝合金激光电弧双面焊电弧稳定、收缩的根本原因，高能量密度的激光热源和高热导率的材料二者不可或缺；而在激光匙孔穿透条件下，光谱分析显示常规钨极惰性气体保护(Tungsteninertgasarc，TIG)焊电弧的Ar谱线强度最高，不锈钢激光．电弧双面焊电弧次之，而铝合金激光．电弧双面焊电弧Ar谱线最弱，这表明铝合金较高的饱和蒸汽压使得激光在匙孔底部产生较多的激光等离子体，为电弧提供了更加容易的导电通道，因而电弧弧根作用于此。

3、关键词：激光．电弧双面焊电弧收缩光谱分析红外测温中图分类号：TG456MechanismofLaserInducedStabilizationandCompressionofArcduringLaser-arcDouble--sidedWeldingforAluminiumAlloyZHAOYaobang·LEIZhenglongLILiqunCHENYanbin(1．StateKeyLabofAdvancedWeldingandJoining，HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001；2．S

4、hanghaiSpaceflightPrecisionMachineryInstitute，Shanghai201600)Abstract：Inordertostudythemechanismoflaserinducedstabilizationandcompressionofarcduring1aser-arcdouble-sidedwelding(LADSW)foraluminiumalloy,themethodofcomparativestudyandthetechniqueofinfraredtemperature—meas

5、uringandarcspectroscopicmeasurementarededicatedtoinvestigatetheph)rsicalessenceofthelaserefectonarcplasma．Theresultsshowthatlasersupplyingarcwiththeanodespotwhichiscausedbythehightemperaturegradientoflaseristheultimatereasonforthelaserinducedstabilizationandcompression

6、ofarcwhenthekeyholeisnotfullypenetrated，andthehighenergydensityoflaserandhighthermalconductivityofaluminiumalloyareindispensable．Whilethekeyholeisfullypenetrated，thearCspectralintensitiesofArlinesduringconventionalarCweldingarestrongest，muchweakerduringLADSWforstainles

7、ssteelandweakestduringLADSWforaluminiumalloy．Itisindicatedthatthelaserproducesmorelaserplasmaatthebottomsofthekeyholeduetothehighersaturatedvaporpressure，whichoferstheeasierelectricchannelforthearc．Therefore，thearcrootsthelaserinducedplasma．Keywords：Laser-arcdouble--si

8、dedweldingCompressionofarcSpectroscopicdiagnosisInfraredtemperature·-measuring件下激光不再吸引、压缩电弧，激光、电弧协同增0前言强效应消失，激光一电弧复合焊